JP2009135586A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図るとともに、アンテナの破損を防止することができる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、筐体１７と、筐体１７の内部に収容される無線モジュール２６と、を具備する。筐体１７は、基材層４４と、基材層４４の外側に形成された塗装層４５と、を有する。塗装層４５は、基材層４４を装飾するために基材層４４に隣接して形成された金属層４６と、金属層４６の外側に形成された着色層４７と、を含んでいる。金属層４６は、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナを兼ねており、無線モジュール２６に電気的に接続される。
【選択図】図３

Description

本発明は、無線通信に用いられるアンテナを有する電子機器に関する。

例えば、電子回路を収容する収容ケースの外表面にアンテナを形成した携帯電話機が開示されている。この携帯電話機は、筐体と、筐体の内部に収容される収容ケースと、収容ケースの内部に収容される電子回路と、を備えている。また、携帯電話機は、さらに、収納ケースの外表面に形成されたアンテナと、収納ケースの外表面に装着された整合回路と、を備えている。

アンテナは、収納ケースの表面に対して、銅めっきを施して形成された導電層で構成される。また、このアンテナは、銅などの金属薄膜を成形型枠内の収納ケースの外表面となる位置に予め配置して、樹脂を射出成形する方法で製作されてもよいとされる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−３２０１８８号公報

しかしながら、上記従来の携帯電話機では、筐体および収容ケースによってケースが２重に形成されるため、携帯電話機が大型化するだけでなく、構造が複雑になっている。またこのとき、アンテナは、収容ケースの外表面に露出して形成されるため、このアンテナに傷がつきやすくなっている。

本発明の目的は、小型化を図るとともに、アンテナの破損を防止することができる電子機器を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一つの形態に係る電子機器は、筐体と、前記筐体の内部に収容される無線モジュールと、を具備し、前記筐体は、基材層と、前記基材層の外側に形成された塗装層と、を有し、前記塗装層は、前記基材層を装飾するために前記基材層にコーティングされた金属層と、前記金属層の外側に形成された着色層と、を含み、前記金属層は、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナを兼ねており、前記無線モジュールに電気的に接続される。

本発明によれば、小型化を図るとともに、アンテナの破損を防止することができる電子機器を提供できる。

以下に、図１から図７を参照して、電子機器の実施形態について説明する。図１に示すように、電子機器の一例であるポータブルコンピュータ１１は、本体ユニット１２と、ディスプレイユニット１３と、本体ユニット１２とディスプレイユニット１３との間に設けられるヒンジ部１４と、を備えている。ヒンジ部１４は、ディスプレイユニット１３を支持している。ヒンジ部１４によって、ディスプレイユニット１３は、本体ユニット１２に対して開いている状態と、本体ユニット１２に対して閉じている状態との間で回動することができる。

ディスプレイユニット１３は、合成樹脂製のディスプレイキャビネット１５と、ディスプレイキャビネット１５の内部に収納される液晶ディスプレイ１６と、ディスプレイキャビネット１５に作りこまれた後述する複数のアンテナ部３２と、を有している。なお説明を簡略化するため、図２では、アンテナ部３２を２つのみ示している。複数のアンテナ部３２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）や無線ＬＡＮ、無線ＷＡＮ、ＷｉＭＡＸ、ＵＷＢ、またはＧＰＳのような通信方式、或いは３Ｇや３．５Ｇのような携帯電話方式といった各方式にそれぞれ対応している。なお、上記複数のアンテナ部３２が対応する通信規格としては、これらに限定されるものではなく、他の規格に対応するものを含んでいてもよい。

本体ユニット１２は、合成樹脂製の本体キャビネット２１と、本体キャビネット２１の外側に取り付けられたキーボード２２と、ポインティングデバイスであるタッチパッド２３およびボタン２４と、を有している。本体キャビネット２１は、その内面に図示しない導電性のグランド層を有している。本体ユニット１２は、本体キャビネット２１の内部に、プリント回路板２５と、プリント回路板２５上に実装された複数の電子部品と、上記の規格に対応した無線モジュール２６と、を有している。なお、本実施形態では、無線モジュール２６を２つのみ示している。

本体ユニット１２は、さらに、本体ユニット１２とディスプレイユニット１３とにまたがって配置された配線装置３１を有している。配線装置３１は、無線モジュール２６とアンテナ部３２とを電気的に接続している。すなわち、配線装置３１は、同軸ケーブル３３と、ディスプレイキャビネット１５の後述する基材層４４に埋め込まれた導体であるインサートナット３４と、同軸ケーブル３３とインサートナット３４とを接続するための接続用金具３５と、接続用金具３５をインサートナット３４に固定するためのねじ３６と、を有している。インサートナット３４は、基材層４４を貫通する金属製の導体の一例であり、基材層４４を射出成形する際に金型の内部に挿入されるインサートの一例である。すなわち、インサートナット３４は、ディスプレイキャビネット１５の基材層４４を成形する際に、金型の内部に配置されて、基材層４４の内部に埋め込まれる。なお、本実施形態において、導体はインサートナット３４で形成されているが、これに限定されるものではない。導体は、同軸ケーブルやその他の銅線、導電性のある金属片によって構成されていてもよい。

図３は、後述するアンテナ部３２のアンテナグランド６３と同軸ケーブル３３との間の接続状態を示している。アンテナ部３２のアンテナグランド６３は、インサートナット３４、同軸ケーブル３３を介して無線モジュール２６に電気的に接続されている。後述するアンテナエレメント６２と同軸ケーブル３３との間の接続も同様に形成されている。

同軸ケーブル３３は、一端で無線モジュール２６に接続されるとともに、他端で後述するアンテナ部３２のアンテナエレメント６２に接続されている。なお、筐体１７は、本体キャビネット２１とディスプレイキャビネット１５とを含んだ概念である。

ディスプレイキャビネット１５は、液晶ディスプレイ１６の前面を覆うマスク３７と、液晶ディスプレイ１６の背面を覆うカバー３８と、を有している。マスク３７は、液晶ディスプレイ１６を外部に露出するための開口部３９を有している。カバー３８は、例えば商標などを表したロゴ４３、例えば「Ａ、Ｂ、Ｃ」などが付されている。カバー３８は、合成樹脂により形成された基材層４４と、基材層４４の外側に形成された塗装層４５と、を有している。塗装層４５は、基材層４４を装飾するために基材層４４にコーティングされた金属層４６と、金属層４６よりも外側に形成された着色層４７と、を有している。なお、基材層４４と金属層４６との間には、金属層４６の剥離を防止するための接着層４８が介在されている。

着色層４７は、金属層４６に隣り合って形成された色止め層５１と、色止め層５１の上側に形成されたベースカラー層５２と、ベースカラー層５２の上側に形成された第１のパール層５３と、第１のパール層５３の上層に形成された第２のパール層５４と、第２のパール層５４の上層に形成された第１のデザイン層５５と、第１のデザイン層５５の上層に形成された第２のデザイン層５６と、第２のデザイン層５６の上層に形成されたコーティング層５７と、を含んでいる。

色止め層５１は、例えば黒色に着色された層であり、基材層４４や金属層４６の色が透けて上側から見えないようにするためのものである。ベースカラー層５２は、例えば、青や赤などの顔料を含んでおり、着色された層として形成される。第１のパール層５３および第２のパール層５４は、筐体１７の表面に光沢を発生させるものであり、互いに異なる光沢のパターンを有している。第１のデザイン層５５は、例えば、絵や図形などの模様が表されている。第２のデザイン層５６は、文字等が表されている。コーティング層５７は、上記の各層を保護するためのものであり、例えば、アクリルやポリウレタンで形成されている。

色止め層５１、ベースカラー層５２、第１のパール層５３、第２のパール層５４、第１のデザイン層５５、第２のデザイン層５６、コーティング層５７は、金属層４６を外部に露出させるための開放部５８をそれぞれ有している。色止め層５１、ベースカラー層５２、第１のパール層５３、第２のパール層５４、第１のデザイン層５５、第２のデザイン層５６、コーティング層５７は、それぞれ例えばスクリーン印刷で形成されている。色止め層５１、ベースカラー層５２、第１のパール層５３、第２のパール層５４、第１のデザイン層５５、第２のデザイン層５６、コーティング層５７の形成方法としては、スクリーン印刷に限られるものではなく、ＩＭＤ（In Mold Design）やＩＭＲ（In Mold Roll）などのインモールド成形、すなわちフィルム転写方式によっても形成することができる。

なお、本実施形態では、着色層４７が上記のように複数の層で形成されているが、これよりも簡略化したものであってもよい。すなわち、着色層は、ベースカラー層５２と、これに被覆されたコーティング層５７と、によって形成してもよい。

金属層４６は、カバー３８の基材層４４に対して、例えばアルミ蒸着（真空蒸着法）を施して薄膜状に形成されている。金属層４６の厚み寸法は、例えば、５μｍから２０μｍである。金属層４６の材質は、アルミニウムに限定されるものではない。金属層４６の材質は、金、銅、ニッケルなどの他の金属によって形成されていても良い。さらに、薄膜状の金属層４６の形成方法としては、蒸着に限られるものではなく、例えば、スクリーン印刷や、スプレー塗装、スパッタリング法、めっき法、およびこれらを組み合わせた方法によって形成することができる。

金属層４６は、ロゴ４３を形成するための装飾部６１と、無線通信を行うためのアンテナ部３２と、を有している。このとき、金属層４６の装飾部６１およびアンテナ部３２は、アルミ蒸着によって一括して形成される。すなわち、金属層４６は、外部との間で無線通信を行うことができるアンテナを兼ねている。装飾部６１は、開口部３９に対応する位置に配置されている。

アンテナ部３２は、装飾部６１とは分離して形成されている。アンテナ部３２は、主として電波を送受信するためのアンテナエレメント６２と、無線周波数を広帯域化するためのアンテナグランド６３と、を有している。アンテナエレメント６２は、所定の幅を有する導体パターンを湾曲して配置した形状に形成される。アンテナグランド６３は、例えば、方形に塗りつぶされたパターンで形成された導体で構成される。アンテナエレメント６２およびアンテナグランド６３のパターンは、例えば、金属層４６をアルミ蒸着で形成する際に、アンテナ部３２の周囲をマスキングすることで形成される。このマスキングには、例えば、マスキングテープなどを用いている。

本実施形態によれば、電子機器は、筐体１７と、筐体１７の内部に収容される無線モジュール２６と、を具備し、筐体１７は、基材層４４と、基材層４４の外側に形成された塗装層４５と、を有し、塗装層４５は、基材層４４を装飾するために基材層４４にコーティングされた金属層４６と、金属層４６の外側に形成された着色層４７と、を含み、金属層４６は、無線モジュール２６に電気的に接続されるとともに、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナを兼ねている。

この構成によれば、基材層４４を装飾するための金属層４６をアンテナとして利用することができる。これによって、筐体１７の肉厚内にアンテナを形成することができ、アンテナを筐体１７の外部や内部に別途に設置する場合に比して、設置に要するスペースを小さくすることができる。これによって、ディスプレイユニット１３のさらなる薄型化、小型化を図ることができる。なお、近年、液晶ディスプレイのバックライトにＬＥＤが用いられるなど、ディスプレイユニット１３さらなる小型化が推し進められており、本実施形態のようにアンテナを筐体１７の肉厚内に配置することは、上記小型化を図る上で極めて有用である。

金属層４６は、ロゴ４３を形成するための装飾部６１と、装飾部６１から分離して形成されるとともに、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナ部３２と、を有する。この構成によれば、金属層４６を装飾部６１およびアンテナ部３２として、機能ごとに分離して配置することができる。

また、装飾部６１およびアンテナ部３２は、一括して形成される。この構成によれば、ロゴ４３を形成するための金属層４６を形成する際に、併せてアンテナ部３２を形成することができる。

この場合、無線モジュール２６とアンテナ部３２とを電気的に接続するための配線装置３１を有し、配線装置３１は、基材層４４を貫通する導体を含む。この構成によれば、導体が基材層４４を貫いているため、筐体１７の肉厚内に形成されたアンテナ部３２と、筐体１７の内部に収容される無線モジュールとを電気的に接続することができる。

この場合、導体は、筐体の基材層４４を成形する際に基材層４４の内部に埋め込まれるインサートである。この構成によれば、筐体１７の基材層４４に穴を開けるなどの加工を施す必要がなく、導体を簡単に配置することができる。

この導体は、インサートナット３４である。このため、このインサートナット３４にねじやボルトなどを締結すれば、無線モジュール２６から延びたケーブルとの間で、簡単に接続部を形成することができる。

続いて、図８を参照して、電子機器の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ７１は、いわゆる携帯電話機である。ポータブルコンピュータ７１は、キーボードの有無や本体ユニット１２およびディスプレイユニット１３の外形が第１の実施形態と異なっているが、他の部分は概ね共通している。このため、主として第１の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する箇所については共通の符号を付して説明を省略する。

ポータブルコンピュータ７１は、本体ユニット１２と、ディスプレイユニット１３と、本体ユニット１２とディスプレイユニット１３との間に設けられるヒンジ部１４と、を備えている。ディスプレイユニット１３は、樹脂製のディスプレイキャビネット１５と、ディスプレイキャビネット１５の内部に収納される液晶ディスプレイ１６と、ディスプレイキャビネット１５に作りこまれた複数のアンテナ部３２と、を有している。

本体ユニット１２は、第１の実施形態と異なり、キーボードを備えていないが、代わりに複数のボタン７３を備えている。本体ユニット１２は、本体キャビネット２１の内部に、無線モジュール２６と後述するアンテナ部３２とを接続するための配線装置３１を有している。配線装置３１は、同軸ケーブル３３と、同軸ケーブル３３の先端部に設けられる接続用金具７４と、を有している。接続用金具７４は、図７に示すように、「Ｌ」字形に形成されている。

ディスプレイキャビネット１５は、液晶ディスプレイ１６の前面を覆うマスク３７と、液晶ディスプレイ１６の背面を覆うカバー３８と、を有している。カバー３８は、合成樹脂により形成された基材層４４と、基材層４４の外側に形成された塗装層４５と、を有している。塗装層４５は、基材層４４にコーティングされた金属層４６と、金属層４６よりも外側に形成された着色層４７と、を有している。

金属層４６は、ロゴ４３を形成するための装飾部６１と、無線通信を行うためのアンテナ部３２と、アンテナ部３２と配線装置３１の接続用金具７４とを接続するための配線部７２と、を有している。金属層４６の装飾部６１、アンテナ部３２、配線部７２は、例えばアルミ蒸着によって一括して形成される。アンテナ部３２は、装飾部６１とは分離して形成されている。配線部７２は、アンテナ部３２のアンテナエレメント６２とアンテナグランド６３とに接続された帯状の導体パターンで形成されている。配線部７２は、左右方向に延びて、カバー３８の左右の両端部にまで至っている。この両端部においては、配線部７２の端部が外部に露出されており、この外部に露出された部分で、接続用金具７４に電気的に接続されている。なお、配線部７２は、図６に示すように、カバー３８の長手方向に沿って延びるように形成され、配線装置３１の同軸ケーブル３３が短くてすむように配置することが好ましい。これによって、同軸ケーブル３３の設置に必要なスペースを省略して、ポータブルコンピュータ７１を小型化できる。

以上が、ポータブルコンピュータ７１の第２の実施形態である。第２の実施形態によれば、金属層４６は、無線モジュール２６と電気的に接続するための配線部７２をさらに有する。この構成によれば、無線モジュール２６とアンテナ部３２とを接続する配線の一部を、金属層４６の配線部７２によって形成することができる。これによって、配線のすべてを例えば同軸ケーブル３３などで構成した場合に比して、同軸ケーブル３３を設置するために別途にスペースを要することがなく、電子機器を小型化することができる。

また、本実施形態では、Ｌ字形の接続用金具７４を用いているので、筐体１７の基材層４４に穴などを開けることなく、簡単な構造でアンテナ部３２と無線モジュール２６とを電気的に接続することができる。これにより、インサート成形などの工程を経ることなく、簡単な製造工程でアンテナ部３２と無線モジュール２６との接続部を形成できる。

この場合、配線部７２は、装飾部６１およびアンテナ部３２と一括して形成される。この構成によれば、装飾部６１およびアンテナ部３２を形成する際に、併せて配線部７２を形成することができ、製造工程を簡略化することができる。

続いて、図８を参照して、電子機器の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態の電子機器の一例であるポータブルコンピュータ８１は、いわゆる携帯電話機に適用したものであることは第２の実施形態と同様である。ポータブルコンピュータ８１は、ディスプレイキャビネット１５の形状および配線装置３１の構成が第２の実施形態と異なっているが、他の部分は概ね共通している。このため、主として第１の実施形態および第２の実施形態と異なる部分について説明し、第１の実施形態と共通する箇所については共通の符号を付して説明を省略する。

ポータブルコンピュータ８１は、本体ユニット１２と、ディスプレイユニット１３と、本体ユニット１２とディスプレイユニット１３との間に設けられるヒンジ部１４と、を備えている。ディスプレイユニット１３は、樹脂製のディスプレイキャビネット１５と、ディスプレイキャビネット１５の内部に収納される液晶ディスプレイ１６と、ディスプレイキャビネット１５に作りこまれた複数のアンテナ部３２と、を有している。

本体ユニット１２は、本体キャビネット２１の内部に、無線モジュール２６と後述するアンテナ部３２とを接続するための配線装置３１を有している。配線装置３１は、同軸ケーブル３３と、同軸ケーブル３３の先端部に設けられる接続用金具８５と、ディスプレイキャビネット１５の後述する第１のカバー８６を貫通するボルト８２と、ボルト８２に接続用金具８５を固定するためのナット８３と、を有している。接続用金具８５は、ワッシャ状に形成されている。

ディスプレイキャビネット１５は、液晶ディスプレイ１６の前面を覆うマスク３７と、液晶ディスプレイ１６の背面を覆う第１のカバー８６と、第１のカバー８６の周囲を覆う第２のカバー８７と、を有している。第１のカバー８６は、左右方向両端部の近傍に、ボルト８２を通すための貫通孔８４を有している。第１のカバー８６は、合成樹脂により形成された基材層４４と、基材層４４の外側に形成された塗装層４５と、を有している。塗装層４５は、基材層４４にコーティングされた金属層４６と、金属層４６よりも外側に形成された着色層４７と、を有している。第２のカバー８７は、例えば合成樹脂により形成されている。

金属層４６は、ロゴ４３を形成するための装飾部６１と、無線通信を行うためのアンテナ部３２と、アンテナ部３２と配線装置３１のボルト８２とを接続するための配線部７２と、を有している。金属層４６の装飾部６１、アンテナ部３２、配線部７２は、例えばアルミ蒸着によって一括して形成される。アンテナ部３２は、装飾部６１とは分離して形成されている。配線部７２は、アンテナ部３２のアンテナエレメント６２とアンテナグランド６３とに接続された帯状の導体パターンで形成されている。配線部７２は、左右方向に延びて、カバー３８の左右の両端部の近傍で、貫通孔８４の周囲にまで至っている。この貫通孔８４の周囲において、配線部７２の端部が外部に露出されている。この外部に露出された部分で、配線部７２は、ボルト８２および接続用金具８５に電気的に接続されている。

第３の実施形態によれば、金属層４６は、無線モジュール２６と電気的に接続するための配線部７２をさらに有する。この構成によれば、無線モジュール２６とアンテナ部３２とを接続する配線の一部を、金属層４６の配線部７２によって形成することができる。これによって、同軸ケーブル３３を設置するために別途にスペースを要することがなく、電子機器を小型化することができる。

また、本実施形態では、ワッシャ状の接続用金具８５とボルト８２、ナット８３を用いているので、インサート成形などの製造工程を経ることなく、簡単な工程でアンテナ部３２と無線モジュール２６とを接続することができる。また、第２のカバー８７を設けているので、ボルト８２の頭部が外部に露出して、美観を損なってしまうこともない。

その他、本発明の電子機器は、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

第１の実施形態に係る電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示す斜視図。 図１に示すポータブルコンピュータのディスプレイユニットを閉じた状態で示す上面図。 図１に示すポータブルコンピュータの配線装置周りを拡大して示す断面図。 図１に示すポータブルコンピュータのカバーに形成された着色層を拡大して示す断面図。 第２の実施形態に係る電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示す斜視図。 図５に示すポータブルコンピュータのカバーを示す背面図。 図６に示すＦ７−Ｆ７線に沿った断面図。 第３の実施形態に係る電子機器の一例であるポータブルコンピュータを示す断面図。

符号の説明

１１、７１、８１…ポータブルコンピュータ、１７…筐体、２６…無線モジュール、３１…配線装置、３２…アンテナ部、３４…インサートナット、４３…ロゴ、４４…基材層、４５…塗装層、４６…金属層、４７…着色層、７２…配線部

Claims (8)

1. 筐体と、
   前記筐体の内部に収容される無線モジュールと、
   を具備し、
   前記筐体は、
   基材層と、
   前記基材層の外側に形成された塗装層と、
   を有し、
   前記塗装層は、
   前記基材層を装飾するために前記基材層にコーティングされた金属層と、
   前記金属層の外側に形成された着色層と、
   を含み、
   前記金属層は、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナを兼ねており、前記無線モジュールに電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
2. 前記金属層は、
   ロゴを形成するための装飾部と、
   前記装飾部から分離して形成されるとともに、外部との間で無線通信を行うことが可能なアンテナ部と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記装飾部および前記アンテナ部は、一括して形成されることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記無線モジュールと前記アンテナ部とを電気的に接続するための配線装置を有し、
   前記配線装置は、前記基材層を貫通する導体を含むことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記導体は、前記筐体の前記基材層を成形する際に前記基材層の内部に埋め込まれるインサートであることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記導体は、インサートナットであることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記金属層は、前記無線モジュールと電気的に接続するための配線部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
8. 前記配線部は、前記装飾部および前記アンテナ部と一括して形成されることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。

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